KR101360355B1 - 조리개 구동 모듈과 이를 구비한 촬상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 일실시예의 조리개 구동 모듈은, 베이스; 및 상기 베이스 상에 장착되며 조리개를 구동시키는 조리개 구동부; 를 구비한다.

조리개 구동부

Description

조리개 구동 모듈과 이를 구비한 촬상 장치{Driving module for diaphragm and photographing apparatus therewith}

본 발명은 촬상 장치용 조리개 구동 모듈과 이러한 구동 모듈을 구비한 촬상 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 일안 반사식 디지털 카메라의 조리개 구동 모듈과 이러한 구동 모듈을 구비한 일안 반사식 디지털 카메라에 관한 것이다.

종래의 일안 반사식 디지털 카메라(digital single lens reflex camera)에 있어서, 피사체상을 활상하는 촬상 소자가 미러 박스의 배후에 배치되어 있기 때문에, 위상차 방식의 자동 초점 조절(AF)을 행하고 있는 동안에 피사체의 상이 촬상 소자에 도출되지 않았다. 따라서 위상차 AF를 행하고 있는 때에는 촬상 소자에 있어서 연속적으로 피사체상의 인도되지 못하였다. 따라서, 이러한 활상 장치는 위상차 AF작동시에는 피사체상을 연속적으로 포착할 수 있게 되어 카메라는 LCD 모니터 등과 같은 디스플레이 상에 소위 라이브뷰(live view)라 불리는 포착된 연속적인 상을 표시할 수 없었다.

LCD 모니터 상에 라이브 뷰를 구현하기 위하여, 촬상 광경로로부터 위로 들어올려지도록 가동식 미러 박스의 위치를 변화시켜서 피사체상이 촬상 소자에 직접 가이드되도록 할 필요가 있다. 이와 관련하여, 종래의 경우, 가동식 미러 박스를 구동하게 하는 구동원은 렌즈의 조리개를 구동하게 하는 구동원을 겸하고 있다. 따라서, 미러 박스를 들어올려서 고정시키고 나면 미러 박스를 구동시키는 기어 트레인에 연동되어지는 조리개 제어 장치가 작동이 되지 않아 교환식 렌즈의 조리개 제어가 되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 미러 박스를 구동하는 구동 메커니즘이 조리개를 구동하는 구동메커니즘과 분리되어 작동하는 구동 모듈 및 이러한 구동 모듈을 구비한 촬상 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 일실시예의 조리개 구동 모듈은, 베이스; 및 상기 베이스 상에 장착되며 조리개를 구동시키는 조리개 구동부를 구비한다.

여기서, 상기 조리개 구동부는, 조리개 구동 액튜에이터와; 상기 조리개 구동 액튜에이터에 연결된 이송부와; 상기 이송부상에서 슬라이드하는 가동부와; 상기 가동부에 연결되며 조리개 조절 레버를 구비한 레버부를 포함한다.

여기서, 상기 이송부는 외측표면에 나선 치형(helicoid tooth)이 형성된 바아를 포함한다.

여기서, 상기 가동부는 상기 이송부의 나선 치형에 대응되는 맞물려 슬라이드하는 치형을 내부에 구비한다.

한편, 상기 가동부와 상기 레버부 사이에 배치되어 가동부의 동력을 레버부에 전달하며 상기 가동부에 대하여 회동할 수 있는 가동부 레버를 추가로 포함한다.

또한, 상기 레버부를 가이드하여 슬라이드 시키는 가이드 바아를 추가로 포함한다.

또한, 상기 가동부 레버에 연결되어 상기 가동부 레버에 가해지는 과다한 전달 동력에 대하여 바이어스되는 오버로드 탄성부를 추가로 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 촬상 장치는 위에서 설명한 바와 같은 조리개 구동 모듈을 구비한다.

본 발명에 따른 조리개 구동 모듈에 의하면, 카메라의 미러 박스의 구동 제어와 조리개 구동 제어가 별도로 행해지게 되어, 미러 박스의 구동에 상관없이 조리개의 제어가 가능하게 된다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 촬상 장치의 특징을 개략적으로 도시한 단면도이다. 구체적으로 일반적인 촬상 장치의 구조에 본 발명에 따른 구동 모듈이 적용된 경우의 단면이 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 촬상 장치는 구체적으로 일안 반사식 디지털 카메라이다. 도 1을 참조하면, 카메라는 렌즈(2)를 구비한 경통(1)과 카메라 본체(10)로 형성된다. 교환식 경통(1)은 카메라 본체(10)에 설치되는 렌즈 마운트(11)를 이용하여 카메라 본체에 착탈될 수 있다. 도 1에서, 교환식 경통(1)의 내부에는 렌즈(2) 및 조리개(3) 등이 구비되어 있다. 렌즈(2)는 복수의 렌즈로서 조합되어 있을 수 있다. 조리개(3)는 렌즈(2)를 이용하여 입사한 피사체상에 대한 광량을 조절한다. 카메라 본체(10) 내부에서 렌즈(2)의 광축상에는 미러 박스(12)가 소정의 각도로 배치된다.

미러 박스(12)는 반투명경으로 형성되며 도 1에 도시된 바와 같이 회동하여 위 아래로 들어올려지거나 내려질 수 있다. 도 1에서 미러 박스(12)가 실선으로도시된 바와 같이 내려져 있을 때에, 렌즈(2)를 통과한 광을 분할하여 분할한 항 방향으로의 광은 파인더 스크린 (13)의 방향으로 반사되고, 다른 방향으로의 광은 촬상 소자(25) 방향으로 투과된다. 미러 박스(12)가 들어올려진 경우(파선으로 표시), 렌즈(2)를 통과한 피사체상에 대한 광은 전부 촬상 소자(25)의 방향으로 입사하게 된다.

미러 박스(12)에서 반사되는 광은 파인더 스크린(13)을 통하여 프리즘(14)를 통하여 미러(15)에 입사되고, 이러한 광은 릴레이 렌즈(16)의 방향으로 반사된다. 릴레이 렌즈(16)는 미러(15)로 반사되는 광을 집광하여 반투명경(17)에 입사시킨다. 여기서, 반투명경(17)은 릴레이 렌즈(16)을 통과한 광을 분할하고 분할한 어느 한편의 공을 AF광학계(18)의 방향으로 투과시키고 다른 한편의 광을 미러(20)의 방향으로 반사시킨다. AF 광학계(18)는 콘덴서 렌즈(18a), 세퍼레이터 조리개(18b), 세퍼레이퍼 렌즈(18c)로 구성되어, 반투명경(17)을 투과한 광을 집광하고 조절하여 AF 센서(19)에 입사시킨다. 초점 검출부로서의 AF 센서(19)는 수광량에 따른 신호를 카메라 본체(10) 내부의 연산부로 출력한다.

미러(20)는 반투명경(17)로 반사되는 광을 포커싱 스크린(21)의 방향으로 반사시키고, 포커싱 스크린(21)은 스크린 받침대(21a)에 설치되고 스크린(21b)를 따라서 유지된다. 스크린(21b)은 스크린 지지판(21c)를 따라서 지지된다. 이러한 포커싱 스크린(21)에 미러(20)로 반사되는 광이 2차 결상된다. 포커싱 스크린(21)에 결상된 피사체상에 관한 광은 루페 광학계(22)에 입사하며, 루페 광학계(22)는 포커싱 스크린(21)에 재결상한 피사체상을 관찰 가능하게 되도록 조정 한다 .루페 광학계(22)는 지지부(22a)에서 지지되며, 이를 보호하기 위하여 접안유리(22b)가 설치되어 있고, 접안 유리(22b)는 접안부(22c)에 의해 위치가 유지된다.

촬상 소자(25)의 전면에는, 초점면식(focal plane) 셔터(23)와 광학 저역 필터(24)가 배치되며, 셔터(23)는 렌즈(2)를 통과한 광의 촬상소자(25)로의 입사량을 조절한다. 촬상 소자(25)는 입사한 광을 광전 변환에 따라 전류 신호로 변환하는 촬상 동작을 행하고 이를 통하여 얻어진 신호를 촬상 소자의 구동 회로를 이용하여 연산부에 출력한다. 여기서 촬상 소자(25)는 지지판(25a)에 지지된다. 한편, 기판(26)은 센서(19)나 촬상 소자(25)의 출력을 처리하기 위한 연산부 또는 각종 모터 구동 회로 등의 전자 회로가 실장되어 있는 회로 기판이다. 표시부로서 모니터(27)는 LCD 모니터로 될 수 있으며, 모니터는 윈도우(27a)에 의해 보호된다.

한편, 도 1에 개략적으로 블록으로 도시된 바와 같이, 렌즈 마운트(11)에는 미러 박스를 구동하는 미러 박스 구동부(52)와 조리개를 구동하는 조리개 구동 부(54)를 구비한 조리개 구동 모듈(50)이 배치된다. 상기 조리개 구동부(54)에는 조리개 방향으로 조리개 조절 레버(56)가 설치되며, 이에 대응하여 상기 조리개(3)에는 조리개 레버(3a)가 설치되어 있다. 따라서 조리개 조절 레버(56)의 작동에 의해 이에 연결되어 있는 조리개 레버(3a)가 움직이게 되어 결국 조리개(3)가 제어된다. 본 발명의 일실시예에 따른 조리개 구동 모듈의 구조 및 작동에 상충되지 않는 한 도 1에 도시된 바와 같은 촬상 장치 내부의 구조는 다양한 구조로 변경될 수 있다.

한편, 미러 박스 구동부(52)는 미러 박스(12)의 회동부(12a)에 동력을 전달하는 동력전달부(104)에 연결되어 있다. 도 1에서 구동 모듈(50) 및 동력 전달부(104)는 블록 형태로 간단히 도시되어 있지만 그 구체적인 형상은 예시적으로 도 2 내지 도 5에 도시된 형상으로 된다.

도 2는 일측면에서 바라본 경우의 본 발명에 따른 구동 모듈을 구비한 렌즈 마운트(11)의 사시도이며, 도 3은 다른 측면에서 바라본 경우의 본 발명에 따른 구동 모듈(50)을 구비한 렌즈 마운트(11)의 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와같이, 렌즈 마운트(11)의 중앙에는 렌즈를 포함하는 경통이 장착되는 구멍을 구비된다. 상기 렌즈 마운트(11)의 일측면에 구동 미러 박스 및 조리개 구동 모듈(50)이 장착되며, 상기 조리개 구동 모듈(50)에 설치된 조리개 조절 레버(56)가 렌즈 마운트(11)의 내측 방향으로 돌출되어 설치된다.

도 4는 도 3에 도시된 조리개 구동 모듈(50)의 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 조리개 구동 모듈(50)은 렌즈 마운트(11)의 측면에 장착되게 되는 베이스(100)와, 이러한 베이스(100) 상에 장착되며 미러박스(12: 도 1)를 구동시키는 미러 박스 구동부(54), 그리고 상기 베이스(100) 상에 장착되며 조리개(3: 도 1)를 구동시키는 조리개 구동부(52)를 구비한다.

여기서, 상기 조리개 구동부(52)는, 조리개를 구동시키기 위한 구동력을 형성하는 조리개 구동 액튜에이터(110)와 상기 조리개 구동 액튜에이터(110)에 연결된 이송부(112)와 상기 이송부(112)상에서 슬라이드하여 이동하게 되는 가동부(114)와 상기 가동부(114)에 연결되며 조리개 조절 레버(56)를 구비한 레버부(130)를 포함한다. 상기 조리개 구동 액튜에이터(110)와 상기 미러 박스 구동 액튜에이터(102)는 각각 별도의 전기적 모터이며, 촬상 장치의 내부에 장착되는 전자회로에 의해 작동이 제어된다.

상기 조리개 구동 액튜에이터(110)와 상기 미러 박스 구동 액튜에이터(102)는 베이스(110)상에 나사로 고정된 장착 플레이트(116) 상에 배치된다. 상기 장착 플레이트(116) 상에는 위치 검지 스위치(101)도 배치된다.

한편, 상기 이송부(112)는 기본적으로 길다란 바아 형상이다. 상기 이송부의 일측단부는 상기 조리개 구동 액튜에이터(110)에 연결되어 있으며, 상기 이송부(112)의 타측 단부는 상기 장착 플레이트(116)의 연장부에 회전가능하게 고정된다. 또한 상기 이송부(112)는 그 외측표면에 나선 치형(helicoid tooth)을 구비한다. 대응하여, 상기 가동부(114)는 일체로 형성된 연장커버(115) 내부를 관통하는 홈을 구비하여 그 홈의 내부에는 상기 이송부(112)의 나선 치형에 대응되는 맞물려 슬라이드하는 치형을 내부에 구비한다.

따라서, 상기 조리개 구동 액튜에이터(110)에서 생성된 이송부(112)의 회전운동은 상기 이송부(112)와 나선치형으로 맞물림되어 헬리코이드 구동에 의해 가동부(114)의 직선 운동으로 변환된다.

한편, 상기 레버부(130)는 상기 조리개 구동부(52)의 상기 조리개 구동 액튜에이터(110)에서 전달되어온 구동력으로 조리개의 개폐 정도를 제어하게 된다. 상기 레버부(130)는 상기 렌즈 마운트(11) 내부로 돌출된 조리개 조절 레버(56)와 일체로 형성된다. 상기 레버부(130)는 그 내부에 홈을 구비하고 상기 홈을 관통하여 배치된 가이드 바((132)를 따라 슬라이드하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 레버부(130)가 가이드 바(132)를 따라 상하 방향으로 이동하게 되면 레버부(130)에 형성된 조리개 조절 레버(56)도 상하 방향으로 이동하게 된다. 이 과정에서 레버부(130)가 도 4에서 하측방향으로 이동하게 되는 구동력은 상기 조리개 구동 액튜에이터(110)에서 발생되어 전달된 힘이 되지만, 레러부(130)가 다시 상측으로 복원하게 되는 것은 일측이 상기 레버부(130)에 연결되어 있고, 타측은 상기 베이스(110)의 일부에 연결되어 있는 복귀 구동원(118)에 의해 이루어진다. 상기 복귀 구동원(118)은 예를 들어 스프링일 수 있다.

한편, 상기 가동부(114)와 상기 레버부(130) 사이에는 가동부의 동력을 레버부(130)에 전달하며 상기 가동부(114)에 대하여 회동할 수 있는 가동부 레버(120)가 장착된다. 상기 가동부 레버(120)는 상기 가동부(114)의 연장된 평면상에서 회동가능하게 배치된다. 또한 상기 가동부 레버(120)의 일측은 상기 레버부(130)에 접촉하여 배치된다. 한편, 상기 가동부 레버에 연결되어 상기 가동부 레버에 가해지는 과다한 전달 동력에 대하여 바이어스되는 오버로드 탄성부(122)가 상기 가동부 레버(120)에 장착된다. 따라서, 상기 가동부(114)의 하측 방향으로의 이동에 의하여 가동부(114)에 장착된 가동부 레버(120)도 하측방향으로 이동하게 된다. 이 과정에서, 가동부 레버(120)는 가동부 레버에 접해 있는 레버부(130)를 눌러주어 레버부(130)로 하측으로 이동시키게 된다.

한편, 가동부(114)가 필요한 거리 이상으로 하측으로 이동하게 되어 가동부 레버(120)가 레버부(130)를 과다하게 눌러주게될 경우, 장치에 무리가 오게 되고 심할 경우 파손의 위험이 있게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 상기 가동부 레버(120)는 가동부(114)이 연장된 표면상에서 회동하게 되는데 이러한 회동작동에 대하여 상기 오버로드 탄성부(122)가 바이어스되어 과다하게 작용하는 작용력을 일부 흡수하여 장치를 보호하게 된다. 여기서, 상기 오버로드 탄성부(122)는 토오션 스프링인 것이 바람직하다.

한편, 도 4에 일부분만 도시되고 있지만, 상기 베이스(100)의 배면에는 미러 박스를 구동시키는 동력을 전달하는 동력 전달부(104)가 장착된다. 상기 동력 전달부(104)는 다수의 맞물리는 기어로 구성된 기어 트레인인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 미러 박스 구동부(54)의 미러 박스 액튜에이터(102)의 회전운동에 의해 기어 트레인의 개별 기어들이 회전하게 되어 미러 박스를 회동시켜 적절하게 미러 박스의 위치를 제어하게 된다.

도 5에는 전술한 바와 같은 조리개 구동 모듈(50)와 경통(1)의 조리개 레 버(3a)의 작동 관계가 도시된다.

도 5를 참조하면, 구동 모듈(50)의 조리개 구동 액튜에이터(110)에서 형성된 이송부의 회전 운동이 가동부(114)의 직선 운동을 야기하고, 가동부(114)가 상하로 이동함에 따라 가동부(114)에 연결된 레버부(130)도 상하로 이동하게 되어 레버부(130)에 형성된 레버 조절 레버(56)가 조리개의 조리개 레버(3a)를 눌러서 조리개의 개폐 상태를 제어하게 된다.

이러한 조리개의 개폐를 제어하게 되는 메커니즘은 미러 박스를 구동시키게 되는 미러 박스 구동부(54)와는 별개로 작동하게 된다. 따라서, 미러 박스를 회동시키도록 제어하는 미러 박스 구동 액튜에이터의 작동과는 무관하게 조리개 구동 액튜에이터(110)가 정회전하거나 역회전하여 조리개의 개폐 정도를 제어할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명은 조리개 구동 모듈을 사용하는 촬상 장치 분야에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 촬상 장치의 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 촬상 장치에 장착되는 조리개 구동 모듈이 장칙된 렌즈 마운트를 일측면에서 본 경우의 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 렌즈 마운트의 타측면에서 본 경우의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 조리개 구동 모듈의 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 조리개 구동 모듈과 조리개와의 작동 관계를 개략적으로 도시하는 모식도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

1: 경통 2: 렌즈

3: 조리개 3a: 조리개 레버

12: 미러 박스 11: 렌즈 마운트

50: 구동 모듈 52: 조리개 구동부

54: 미러 박스 구동부 56: 조리개 조절 레버

100: 베이스 101: 위치 검지 스위치

102: 미러박스 구동 액튜에이터 104: 동력 전달부

110: 조리개 구동 액튜에이터 112: 이송부

114: 가동부 118: 복원 구동부

120: 가동부 레버 122: 오버로드 탄성부

130: 레버부

Claims (8)

1. 베이스;

   상기 베이스 상에 장착되어 조리개를 구동시키도록, 조리개 구동 액튜에이터와, 상기 조리개 구동 액튜에이터에 연결된 이송부와, 상기 이송부 상에서 슬라이드하는 가동부와, 상기 가동부에 연결되며 조리개 조절 레버를 구비한 레버부를 구비하는 조리개 구동부;

   상기 가동부와 상기 레버부 사이에 배치되어 가동부의 동력을 레버부에 전달하며 상기 가동부에 대하여 회동할 수 있는 가동부 레버;

   상기 레버부를 가이드하여 슬라이드 시키는 가이드 바; 및

   상기 가동부 레버에 연결되어 상기 가동부 레버에 가해지는 과다한 전달 동력에 대하여 바이어스되는 토오션 스프링;을 구비한 조리개 구동 모듈.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 이송부는 외측표면에 나선 치형(helicoid tooth)이 형성된 바아를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 구동 모듈.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 가동부는 상기 이송부의 나선 치형에 대응되는 맞물려 슬라이드하는 치 형을 내부에 구비한 것을 특징으로 하는 조리개 구동 모듈.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항, 제 3 항, 및 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 조리개 구동 모듈을 구비한 촬상 장치.

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